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Papierherstellung

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by

Tim David

on 10 April 2013

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Transcript of Papierherstellung

Papierherstellung Holzstoff Zellstoff 1. Rofstoff Holz 2. Aufbereitung zum Ganzstoff Aufbereitung zum Ganzstoff Altpapier Rohstoff Holz 95% aller Papiere wird aus Holz hergestellt
Cellulosefasern entscheidend für Papierproduktion Cellulose häufigste organische Verbindung der Erde & häufigstes Polysaccharid
50% der pflanzlichen Zellwände besteht aus Cellulose
Kette aus bis zu 10 000 β-D-Glucose Molekülen
β-1,4-glykosidisch verbunden, also unverzweigte Ketten
Ketten ordnen sich parallel zueinander an, Cellulosestränge entstehen Mikrofibrille Lignin lat. "lignum" = Holz
macht 20-30% der Trockenmasse von Bäumen aus

Lignifizierung (Verholzung):
- Lignin lagert sich in die Zellwand ein
- Zellwand wird dadurch zusätzlich stabilisiert

amorphes (unregelmäßiges) Netzwerk:
- aromatische Grundbausteine
- Zusammensetzung und Anteile der Bausteine stark variabel
- es gibt kein festes Strukturschema Lignocellulose Lignocellulose bildet die Zellwand verholzter Pflanzen
Cellulose ist das Grundgerüst der Zellwand
bei der Verholzung lagert sich Lignin ein und stärkt die Zellwand u.a. gegen Druckbelastung mechanische Zerfaserung des Holzes
größere Holzstücke werden unter Wasserzufuhr zwischen Schleifsteinen zerschliffen
Methode seit dem 19. Jhd angewandt
Lignin bleibt zum Großteil erhalten TMP-Verfahren TMP = Thermomechanical Pulp
(Thermomechanisches-Refiner-Verfahren)

Nutzung von Holzschnitzeln und Sägeabfällen

Erhitzen des Holzes bei 130-140°C
Linginverbindungen lösen sich leichter

Zermahlen der Holzschnitzel in einem Refiner
Holz zerfasert leichter
längere Fasern werden gewonnen chemischer Aufschluss der Cellulosefasern
Lignin wird aufgespalten und gelöst
Cellulosestrukturen bleiben erhalten Sulfatverfahren angewandtes Verfahren für 80-90% der Weltproduktion an Zellstoff

Holzschnitzel werden in Natronlauge, Natriumsulfit und Natriumsulfat gekocht (170°C, 7-10 bar Druck)
Lignin wird depolymerisiert (gespalten) und gelöst

Kochprozess wird nach 6-7 Stunden abgebrochen

Restlignin-Anteil von 2-3%, Zellstoff dadurch leicht gelblich verfärbt
Zellstoff wird gebleicht und anschließend entwässert

lange und feste Cellulosefasern werden gewonnen
Verwendung des Zellstoffs für hochwertige Papiere Altpapier-Recycling gewinnt immer mehr an Bedeutung
Papier wird in einem Stoffauflöser erneut zerfasert
eine Suspension entsteht
Faserbrei wird durch Siebverfahren oder Chemikalien gereinigt
um hohen Weißgrad zu erzielen, müssen Druckerfarben entfernt werden (Deinking) Deinking (Flotationsverfahren) dient dem Entfernen der Druckerfarbe aus der Fasersuspension

Bedingung: Farbpartikel müssen hydrophob sein

Die Fasern werden mit Wasser und z.B. Natriumhydroxid vermischt

es wird Luft eingeleitet und die Farbpartikel lagern sich an den Luftblasen an
Farbe kann an der Wasseroberfläche abgeschöpft werden Halbstoffe werden weiter zerfasert

Faserbrei wird im Refiner entweder zerschnitten oder zerquetscht
Beim Zerquetschen der Fasern fransen die Faserenden aus
bessere Faserverbindung bei der Blattherstellung

es werden noch einige Zusatzstoffe hinzugegeben:
Bsp.: Kaolin macht das Papier weißer, undurchsichtiger und glättet die Oberfläche 3. Die Papiermaschine Siebpartie und Stoffauflauf Stoffauflauf: sorgt für die gleichmäßige Verteilung der
Fasersuspension auf der Siebbahn

Siebpartie: moderne Siebpartien sind bis zu 10m breit
und bis zu 70 km/h schnell Pressenpartie mechanische Entwässerungsstufe
Papiervlies wird auf eine Filzbahn übergeben und wird zwischen großen Walzen gepresst
Filz saugt zusätzlich Wasser aus der Papierbahn
durch den Druck der Pressen wir das Papier weiter verfestigt Trockenpartie thermische Entwässerungsstufe
Papierbahn läuft über viele beheizte Trockenzylinder
Trockenfilzbahnen sorgen für gleichmäßige Wärmezufuhr
Wassergekühlte Zylinder am Ende der Trockenpartie Schritte zur Papierherstellung aus Zeitung Materialien: Zeitungspapier, ca.5l Wasser, Handrührgerät, flaches Sieb, Schwammtücher, größere Wanne 4. selbst Papier herstellen 1. Zerreißen und aufweichen des Zeitungspapiers

2. Zerkleinern der aufgeweichten Papierfetzen mit einem Handrührgerät

3. Vermischen des Papierbreis mit ca 4l.Wasser in einer großen Wanne

4. langsames Abschöpfen mit dem Sieb und Abnehmen des Wassers mit einem
Lumpen bzw. Schwammtüchern

5. man legt das Papiervlies auf große Zeitungsblätter und lässt sie trocknen Quellen http://buchmueller.com/paperpage/papierherstellung.html (03.04.2013)
http://www.wellpappe-wissen.de/wissen/papier/papierherstellung/maschinelle-papierherstellung.html (15.03.2013)
http://news.groz-beckert.com/pages/de_papierherstellung_gestern_und_heute.php5 (03.04.2013)
http://www.copyshop-tips.de/pap01.php#p1 (04.04.2013)
http://de.wikipedia.org/wiki/Papier#Industrielle_Herstellung (04.04.2013)
http://de.wikipedia.org/wiki/Papiermaschine (04.04.2013)
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